“捕魚效率”探究活動(dòng)用于元素周期律的學(xué)習(xí)

全漢柏

摘要：化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，，但是在元素周期律這一重點(diǎn)知識(shí)中，理論知識(shí)較多，學(xué)生剛接觸時(shí)通常使用死記硬背的方式，這樣的學(xué)習(xí)效果不長久，因此課堂教學(xué)和活動(dòng)有機(jī)結(jié)合顯得特別重要。本文提供一種方法，通過和學(xué)生的活動(dòng)探究學(xué)習(xí)元素周期律。關(guān)鍵詞化學(xué);元素周期率;學(xué)習(xí)方法

元素周期律為高中化學(xué)知識(shí)的難點(diǎn)之一，雖然內(nèi)容不多，但是需要記憶的規(guī)律比較多。通過這幾年的教學(xué)可以看出，隨著知識(shí)點(diǎn)的增加，后期學(xué)生會(huì)出現(xiàn)記憶混亂的情況，例如對于短周期元素，同一周期，從左往右原子半徑逐漸減小（稀有氣體除外），還有金屬性和非金屬、氧化性和非氧化性的比較等等，在這幾年的教學(xué)發(fā)現(xiàn)，在高一剛學(xué)習(xí)元素周期律的時(shí)候，可以說絕大部分學(xué)生都能記住判斷規(guī)律，但是到了高二第二學(xué)期回頭考查時(shí)，發(fā)現(xiàn)忘記該知識(shí)點(diǎn)的學(xué)生過半，特別是金屬性及氧化還原性的判斷等，所以研究出一種元素周期律的學(xué)習(xí)方法顯得很重要。在本教學(xué)中，筆者設(shè)計(jì)一個(gè)捕魚的小游戲，通過這個(gè)小游戲探究捕抓效率，最后只用一種方法分別判斷微粒的半徑大小、金屬性、非金屬性、氧化還原性的比較。

一、游戲過程

（1）提出問題，現(xiàn)在有兩個(gè)一樣大的池塘，假如第一個(gè)池塘有3條魚，第二個(gè)池塘有10條魚，現(xiàn)在有3個(gè)人去第一個(gè)池塘抓3條魚，10個(gè)人去第二個(gè)池塘抓10條魚，那么哪個(gè)組合抓完魚的效率高呢？

（2）可以在黑板上畫兩個(gè)面積相同的正方形，然后分別在里面畫上大小相同的3條魚和10條魚，再分別在里面畫上了個(gè)人和10個(gè)人，最后讓學(xué)生判斷?？梢园寻嗉壏譃?個(gè)小組，然后每個(gè)小組交流討論，說出組員的想法。在這一環(huán)節(jié)，如果能做成PPT演示動(dòng)畫，效果會(huì)更佳。

（3）和學(xué)生一起分析結(jié)果。10個(gè)人去抓10條魚的效率高，因?yàn)槿藬?shù)多了，相應(yīng)地遇到魚的概率更高。如果學(xué)生還不理解，可以舉例，在相同大的池塘內(nèi)1個(gè)人抓1條魚和10個(gè)人抓10條魚的效率，1個(gè)人在這么大的池塘里，看不到這條魚都有可能。

二、捕魚效率類比

同一個(gè)大魚塘，10個(gè)人抓10條魚的效率比3個(gè)人抓3條魚的效率大，這個(gè)時(shí)候可以給同學(xué)們提出問題：9個(gè)質(zhì)子對9個(gè)電子的作用力和7個(gè)質(zhì)子對7個(gè)電子的作用力，誰的作用力大？（后面的應(yīng)用為了方便理解，質(zhì)子和電子的相互作用力均簡化為“拉力”。）

三、用于判斷微粒半徑

1.比較原子微粒半徑。

例如，比較N原子和F原子的半徑，N是7號元素，為7個(gè)質(zhì)子去拉7個(gè)電子，而F是9號元素，是9個(gè)質(zhì)子拉9個(gè)電子。很明顯，9個(gè)質(zhì)子拉9個(gè)電子的拉力要大，拉力大了后電子會(huì)接近原子核，所以半徑就小，即F原子半徑小于N原子半徑。

2.比較離子半徑。

方法一樣，例如Fe2*和Fe3+的半徑比較，F(xiàn)e+為26個(gè)質(zhì)子拉22個(gè)電子，而Fe為26個(gè)質(zhì)子拉21個(gè)電子，很明顯后者的拉力要大，因此Fe的半徑要比Fe3的要大。又例如Na*和Al，Na為11個(gè)質(zhì)子拉10個(gè)電子，而A1+是13個(gè)質(zhì)子拉10個(gè)電子，很明顯是13個(gè)質(zhì)子比10個(gè)質(zhì)子的拉力大，拉力大了，電子越靠近原子核，半徑越小，所以Na的半徑大于Al+的半徑。相同電子層數(shù)的陰離子半徑比較或陰離子和陽離子的比較方法一樣，在這里不再敘述。

四、比較金屬性、非金屬性的強(qiáng)弱（氧化還原性比較）

比較金屬性，我們可以比較它們得失電子的難易。例如Na和Al，Na是11個(gè)質(zhì)子拉11個(gè)電子，而Al是13個(gè)質(zhì)子拉13個(gè)電子，我們可以看出11個(gè)質(zhì)子拉11個(gè)電子的拉力相對較弱，所以比Al容易失去電子，即金屬性比Al的強(qiáng)，再根據(jù)“失升氧，還原劑”的口訣，可以看出Na的還原性比Al的強(qiáng)。

總結(jié)：本文通過“捕魚效率”的活動(dòng)，類比于質(zhì)子對電子的相互作用力大小這單一的方法來學(xué)習(xí)元素周期律，對傳統(tǒng)的記憶學(xué)習(xí)進(jìn)行補(bǔ)充，符合高中化學(xué)中探究性學(xué)習(xí)，筆者在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生們表現(xiàn)出強(qiáng)烈的探究興趣。

【參考文獻(xiàn)】

黎奇：《新課程背景下的有效課堂教學(xué)策略》，首都師范大學(xué)出版社2010年版。